Subiecte principale > Găuri negre și găuri de vierme >
Indexul subiectelor:
- – Găuri negre și găuri de vierme Introducere
- – Stele, Supernove și stele neutronice
- – Crearea găurilor negre
- – Teoria găurilor negre & Radiația Hawking
- – Orizontul evenimentelor și discul de acreție
- . Singularități
- – Găuri de vierme
- – Concluzie
Masa unei găuri negre este concentrată într-un singur punct în adâncul inimii sale, și în mod clar nu poate fi văzută. „Gaura” care, în principiu, poate fi văzută (deși nimeni nu a văzut vreodată o gaură neagră în mod direct) este regiunea de spațiu din jurul singularității, unde gravitația este atât de puternică încât nimic, nici măcar lumina, cel mai rapid lucru din univers, nu poate scăpa, și unde dilatarea timpului devine aproape infinită.
O gaură neagră este, prin urmare, delimitată de o suprafață sau o margine bine definită, cunoscută sub numele de „orizontul evenimentelor”, în interiorul căreia nimic nu poate fi văzut și nimic nu poate scăpa, deoarece viteza de evadare necesară ar fi egală sau mai mare decât viteza luminii (o imposibilitate fizică). Orizontul evenimentelor acționează ca un fel de membrană unidirecțională, asemănătoare cu „punctul fără întoarcere” pe care îl experimentează o barcă atunci când se apropie de un vârtej și ajunge în punctul în care nu mai este posibil să navigheze împotriva curentului. Sau, ca să privim lucrurile altfel, în interiorul orizontului evenimentelor, spațiul însuși cade în gaura neagră cu o viteză teoretică mai mare decât viteza luminii.
(Click pentru mărire)
Orizontul evenimentelor, discul de acreție și jeturile de raze gamma ale unei găuri negre
(Sursa: Enciclopedia Internet a Științei: http://www.daviddarling.info/
encyclopedia/E/event_horizon.html – Credit & ©: Astronomy / Roen Kelly)
Orizontul de eveniment al unei găuri negre provenite de la o stea care explodează cu o masă de câteva ori mai mare decât cea a Soarelui nostru, ar avea poate câțiva kilometri în diametru. Cu toate acestea, ea ar putea apoi să crească în timp, pe măsură ce ar înghiți praf, planete, stele, chiar și alte găuri negre. Se estimează că gaura neagră din centrul Căii Lactee, de exemplu, are o masă egală cu aproximativ 2.500.000 de sori și are un orizont de eveniment cu un diametru de multe milioane de kilometri.
Materialul, cum ar fi gazul, praful și alte resturi stelare care s-au apropiat de o gaură neagră, dar nu au căzut în ea, formează o bandă aplatizată de materie învârtită în jurul orizontului de eveniment, numită disc (sau disc) de acreție. Deși nimeni nu a văzut vreodată o gaură neagră și nici măcar orizontul de evenimente al acesteia, acest disc de acreție poate fi văzut, deoarece particulele care se rotesc sunt accelerate la viteze uriașe de gravitația uriașă a găurii negre, eliberând căldură și raze X și gamma puternice în univers pe măsură ce se ciocnesc unele de altele.
Aceste discuri de acreție sunt cunoscute și sub numele de quasari (surse radio cvasi-stelare). Quasarii sunt cele mai vechi corpuri cunoscute din univers și (cu excepția exploziilor de raze gamma) cele mai îndepărtate obiecte pe care le putem vedea cu adevărat, precum și cele mai strălucitoare și mai masive, eclipsând trilioane de stele. Un quasar este, așadar, un halo luminos de materie care înconjoară și este atras de o gaură neagră în rotație, alimentând-o efectiv cu materie. Un quasar se transformă într-o gaură neagră normală atunci când nu mai există materie în jurul său pe care să o mănânce.
O gaură neagră care nu se rotește ar fi exact sferică. Cu toate acestea, o gaură neagră în rotație (creată în urma colapsului unei stele în rotație) se umflă la ecuator din cauza forței centripete. O gaură neagră în rotație este, de asemenea, înconjurată de o regiune de spațiu-timp în care este imposibil să stea nemișcată, numită ergosferă. Acest lucru se datorează unui proces cunoscut sub numele de „frame-dragging”, prin care orice masă în rotație va avea tendința de a „trage” ușor de-a lungul spațiului-timp care o înconjoară imediat. De fapt, spațiul-timp din ergosferă este, din punct de vedere tehnic, târât mai repede decât viteza luminii (în raport cu alte regiuni de spațiu-timp care o înconjoară). Ar putea fi posibil ca obiectele din ergosferă să scape de pe orbita din jurul găurii negre, dar, odată ajunse în ergosferă, acestea nu pot rămâne staționare.
De asemenea, datorită gravitației extreme din jurul unei găuri negre, un obiect aflat în câmpul gravitațional al acesteia experimentează o încetinire a timpului, cunoscută sub numele de dilatare gravitațională a timpului, în raport cu observatorii din afara câmpului. Din punctul de vedere al unui observator îndepărtat, un obiect care cade într-o gaură neagră pare să încetinească și să se estompeze, apropiindu-se de orizontul evenimentelor, dar fără a ajunge niciodată cu adevărat la el. În cele din urmă, într-un punct chiar înainte de a ajunge la orizontul evenimentelor, devine atât de întunecat încât nu mai poate fi văzut (totul din cauza efectului de dilatare a timpului).
|